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无人机技术在第三次全国国土调查外业举证中的应用研究

2020-07-13丑一帆

甘肃科技 2020年9期
关键词:内业图斑外业

刘 娟,丑一帆

(甘肃省地矿局第三地质矿产勘查院,甘肃 兰州 730050)

1 概述

第三次全国国土调查工作计划于2020年底全面完成,三调相比较于二调主要在于采用了最先进的外业举证技术,就是矢量化后内业无法判断的地类,需要提取出来,对于国家提取的不一致图斑和自主提取的不一致图斑,都要进行外业举证,通过平板电脑、手机安装APP进行外业举证判定地类,这样就很好的保证了每块地类的准确性。但实际中大量需要外业举证的图斑,人员车辆无法到达,尤其在山区及高海拔地区,这就给工作人员造成了很大的困难,为了保证国土三调外业举证的顺利完成,笔者通过采取无人机技术进行外业核查举证,从导入图斑、自动规划航线、外业拍摄举证、数据检查、成果上传等确保了外业举证的效率和准确性,为进一步做好三调工作提供了方法[1-3]。

2 无人机举证

无人机技术是近几年新兴起来的技术,在很多领域得到了应用,尤其在无人机航拍技术方面,能准确、清晰、及时的传回画面。无人机举证技术是通过无人机、相机、举证APP,将国家下发的不一致图斑和自己提取的不一致图斑、疑问图斑、影像无法判读的图斑经过内业处理后,统一编号将外业举证数据上传到软件中,在通过外业航飞拍照,确定地类。由于无人机的便捷性和高效性,在外业举证时很好的解决了道路不通、人无法到达、以及外业人工举证效率低下的问题。

2.1 高效性

经测算,目前我们三调采用的举证方式为人工拍照,两人一组、一辆车,提前规划好路线、一个图斑一个图斑现场举证,每天的工作量平均为25个图斑,如果考虑交通不便、道路崎岖,高海拔地区、每天的工作量约为10个,效率极低,远远达不到举证任务目标。无人机举证就很便捷,无人机不受道路交通的限制,能很灵活的抵达人力无法到达的举证区域,尤其是在一些偏远山区、高海拔地区、具有很独特的举证优势。特别是在一些举证图斑分布相对集中的区域,无人机举证1个架次就能举证15个图斑左右,整个耗时30分钟,效率得到很大提高。对于一个普通的操控手来说每天举证的工作量在160-240个左右,专业的操控手每天举证量在250-300个左右,相比较于人工外业举证,约为8倍的工作量。对于面积较大的单个图斑,人工不好拍摄,无人机举证就可一次在多个位置进行举证,以保证举证的效果和质量,因此采用无人机进行外业举证能大大的提高外业举证效率。

2.2 真实性

依据国家要求第三次全国国土调查的生命线就是真实,宁要数据的真实性、不要虚假前后的一致性。对于国家下发的不一致图斑和影像无法判读的图斑、重点地类图斑,在进行外业举证时至少要拍一张全景照片、一张近景照片、一张局部照片。因无人机的灵活性在外业举证时可以灵活的调整相机的拍照方向和高度,很好的弥补了人工在地面拍照时的视角不佳、拍摄不全的缺点。同时又能从高空拍照展现图斑的整体情况和图斑周围环境,能更好的反映图斑的土地利用情况。从而更准确的确定该图斑地类。无人机搭载的POS系统能更好的采集拍照坐标,记录在照片信息当中,从而很好的保证了举证数据的时效性和真实性[4]。

2.3 便捷性

采用无人机进行外业举证既方便又快捷,相比于人工外业举证能大大的节省人力、物力和财力。首先对于影像上无法判读的地类,外业举证又无法到达的区域,举证拍照很困难,基本上要取得拍照结果只能靠步行,既耗时又耗力,无人机外业调查举证能很好地解决这类问题。其次对于需要外业举证的图斑地类面积较大、地类复杂,有的图斑可能包含好几个地类,人工拍照就需要拍多个图斑、多个照片,并且在外业不好分割,无人机外业举证可以很好地进行全景、近景、不同的角度进行拍照,从而依据无人机搭载的GPS位置、周边环境、从而确地类范围线及地类属性。最后对于影像上颜色地类一致的图斑,均匀选取目标区域的地类,通过无人机进行外业拍照从而准确的确定地类,制作地类样本,以达到影像内业解译与实地相一致的情况,可以很好地帮助内业人员进行解译,以提高解译的准确性[5]。

3 工作流程

在进行无人机外业举证时,先要在内业处理好举证图斑,利用电脑规划好路线、设计航高、确定举证拍照点、按照举证的难易程度确定架次、举证数量,导入举证APP,工作人员按照设计好的路线到达现场,一键起飞、自动返航、举证完毕。举证完成后下载数据、查看举证成果的质量,对于不符合要求的照片,重新举证。举证完毕后生成符合三调要求的举证DB文件,并通过标准接口轻松上传至国土调查云平台。从规划到执行,再到举证结果上传,一站式开展外业举证工作,操作简单,高效灵活。无人机外业举证充分利用了“3S”一体化外业调查技术,改变了传统低效、繁重的外业工作,节省了劳动成本,大大提高了作业效率。工作流程如图1所示。

图1 工作流程

4 应用实例

以夏河县为例,如图2,图3所示,全县平均海拔在3200m,举证难度大,全县需举证图斑比例超过20%,共计超过8000个。除数量多外,举证图斑还具有范围广、面积小的特点,部分图斑工作人员无法到达。本次采用的无人机为大疆御2pro专业版,哈苏相机、像素1200万,单价次续航能力35min,本次无人机外业举证共累计航拍架次30次,航拍18h,外业举证图斑1207个,符合举证要求的图斑1026个,需要补拍的有15个,需要拍摄内部照片的图斑有166个。举证工作由原来的5组、10人、13个工作日缩短到2人、1组、4个工作日完成,效率、准确性得到很大提高。

图2 内业提取的不一致图斑

图3 外业举证照片

5 结束语

本文对无人机技术在国土三调中外业举证的方法和技术进行了有益的探索,通过实例证明了该方法的高效、准确性。首先无人机外业举证时很好地解决外业人员无法到达图斑拍摄区域的问题。其次相比于人工外业举证的效率问题,无人机有很大的优势。最后无人机在进行举证拍照时可以在空中灵活的调整拍摄角度和高度,可以全面的反映地类情况。无人机进行外业举证时既可以保证外业举证的效率又能很好的保证举证质量,为按时、按点、保质保量完成第三次全国国土调查工作提供了很好的技术保障。

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